java heap space解决方法(jvm设置堆内存参数)

蜗牛 互联网技术资讯 2022-05-06 28 0

我们首先了解下什么是JVM。

RW。HAO22.cOM

JVM(Java Virtual Machine),简而言之就是java程序的运行环境(java二进制字节码的运行环境)。以下表格比较了JVM、JRE和JDK之间的关系:

JVM Java Virtual Machine
JRE JVM+基础类库
JDK JVM+基础类库+编译工具
开发javase程序 JDK+IDE工具
开发javaee程序 JDK+IDE工具+应用服务器

JVM的内存可以分为5大块:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆以及方法区

1、程序计数器,也称为寄存器。我们知道,java程序的执行顺序是jvm指令->解释器->机器码->CPU,那么程序计数器的作用就是在程序执行的过程中,记住下一条JVM指令的执行地址。当执行完当前JVM指令之后,会在程序计数器中获取到下一条JVM指令的地址,以此去寻找下一条指令。

要记住,程序计数器是每条线程私有的。当线程因为某种原因暂停执行后,该条线程的程序计数器会记录下条指令的地址,等结束暂停后,线程可以从停止的地方继续执行。而且,程序计数器不会存在内存溢出。

2、虚拟机栈,就是每个线程运行需要的内存空间。一个栈由多个栈帧组成,栈帧对应着每个方法运行时需要的内存(参数,局部变量,返回地址等),每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法。

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当方法结束调用后,对应的栈帧就会被移除出栈。

我们以debug方式运行代码:

查看debug界面可以发现,main、method1和method2方法都以上文的方式被压入栈中:

所以可以知道,垃圾回收不涉及栈内存,因为方法调用完被移除之后,内存就会被释放掉。我们可以通过-Xss设定栈内存的大小,但是请注意,因为我们的物理内存是固定的,所以栈内存并不是越大越好,栈内存设置的越大,我们的线程数量反而越少。

既然可以分配栈的大小,那么什么情况下会出现栈内存溢出呢?第一种是栈帧过多导致栈内存溢出,第二种就是栈帧过大导致栈内存溢出。请看如下代码:

public class Demo1_3 {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            m1();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static void m1() {
        m1();
    }
}

由于对m1进行了递归调用,且没有设置退出条件,所以运行后会抛出栈内存溢出错误:

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
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这里还有一个问题,如果多个线程执行m1方法,内部的变量x是线程安全的吗?答案是肯定的,因为每个线程都有自己的栈,栈内的栈帧都会存在自己的变量x,所以方法内的局部变量是线程安全的。

public class Demo1_2 {
    static void m1() {
        int x = 0;
        for (int i=0; i

但是如果变量x是每个方法公有的,那就需要考虑线程安全的问题了,比如用static修饰:

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static int x = 0;

3、本地方法栈,就是给本地方法的运行提供运行空间。本地方法,指那些不是由Java代码编写的方法,可以通过本地方法去调用解释器、即时编译器或者垃圾回收器。比如Object类中的clone()方法,真正实现的是c和c++:

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

4、堆。通过new创建的对象都会使用堆内存,可以通过-Xmx设定堆空间大小。堆有两大特点,一是线程共享,堆中的对象都需要考虑线程安全的问题,二是它有垃圾回收机制。

我们首先看一下堆内存溢出的问题,请看如下代码:

public class Demo1_4{
    public static void main(String args[]) {
        try {
            List list = new ArrayList();
            String a = "hello";
            while(true) {
                list.add(a);
                a = a + a;
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行后抛出堆内存溢出错误:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

5、方法区,是所有JVM共享的区域,存储了跟类的结构相关的信息:运行时常量池,类的成员变量,方法数据,以及成员方法和构造器方法的代码等。方法区是在JVM启动时被创建的,可以通过-XX:MaxMetaspaceSize=10m设置方法区的大小。下图就是JDK1.8中的内存结构:

可以看到,Metaspace作为方法区的实现,包含了Class、ClassLoader和常量池。方法区也会有内存溢出,即元空间的内存溢出:

public class Demo1_5 extends ClassLoader{
    public static void main(String args[]) {
        try {
            Demo1_5 test = new Demo1_5();
            //加载10000个新的类
            for (int i=0; i

上述案例演示了加载的类数量过多导致元空间内存溢出,以下是运行后结果:

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Error occurred during initialization of VM
MaxMetaspaceSize is too small.
.OYP85 { display:none; }

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